Год издания: 2017
Ключевые слова: бурение, фильтрация, смачиваемость, наноэмульсии, наножидкости, нефтеотдача, продуктивный пласт, заводнение керна, кин, тяжелая нефть, кольматация, гидроразрыв
Аннотация: Нефтегазовая индустрия является одной из важнейших отраслей экономики России. Ее устойчивое развитие требует, с одной стороны, разведки новых месторождений, а с другой, рационального освоения уже существующих. В частности, требуется создание новых технологий увеличения нефтеотдачи уже разрабатываемых пластов, освоение ранее использПоказать полностьюовавшихся и законсервированных месторождений, бурение. Помимо этого, такие технологии должны увеличить нефтеотдачу разрабатываемых пластов, уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду. Одним из возможных и перспективных способов решения этих проблем является использование в широком смысле нанотехнологий. На сегодняшний день имеется достаточно большое количество лабораторных исследований, в которых показано, что небольшие добавки наночастиц могут значительно менять реологические, фильтрационные и фрикционные свойства буровых растворов. Наличие наночастиц существенно влияет на характеристики смачиваемости и межфазное трение, а также на коэффициент извлечения нефти при ее вытеснении из пласта. Однако, несмотря на достаточно большое число работ в данной области, полученные результаты все еще являются разрозненными. Во многих случаях они противоречивы, зачастую отсутствует повторяемость экспериментальных данных. В большинстве работ, как правило, не контролируется размер частиц, а это для свойств наносуспензий имеет принципиальный характер. Таким образом, проведение систематических исследований применения наносуспензий и наноэмульсий в технологиях разработки и эксплуатации нефтяных и газовых скважин является чрезвычайно актуальным для нефтегазовой индустрии. Реализация проекта актуальна и с точки зрения получения фундаментального знания, поскольку свойства наносуспензий все еще плохо изучены, хотя уже ясно, что они радикально отличаются от свойств обычных крупнодисперсных суспензий.?Новизна проекта состоит в комплексном экспериментально-теоретическом подходе к систематическому изучению применения наносуспензий в технологиях разработки и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Важно подчеркнуть, что будет рассмотрен широкий спектр явлений, процессов и параметров, которые позволяют управлять процессами бурения и добычи углеводородного сырья, разработать соответствующие эффективные и экологически безопасные технологии. Программа исследований проекта включает изучение процессов трения и реологии наносуспензий, многофазной фильтрации и вытеснения флюидов, межфазного натяжения и смачиваемости. Проект состоит из нескольких взаимосвязанных между собой разделов: ?1. Систематическое экспериментальное изучение вязкости и реологических свойств наносуспензий, включая их зависимость от температуры.?2. Систематическое экспериментальное изучение вязкости и реологических свойств наноэмульсий, включая их зависимость от температуры.?3. Разработку рецептуры буровых и промывочных растворов с добавками наносуспензий и наноэмульсий и их экспериментальные физико-химические исследования.?4. Систематическое экспериментальное изучение вязкости и реологических свойств буровых растворов с добавками наночастиц.?5. Систематическое моделирование течений буровых растворов с наночастицами в процессе бурения нефтяных и газовых скважин.?6. Экспериментальное исследование фильтрации буровых растворов с наночастицами. ?7. Численное моделирование фильтрации буровых растворов с наночастицами. ?8. Экспериментальное исследование антифрикционных свойств буровых растворов с наночастицами.?9. Экспериментальное изучение межфазного натяжения в системах: пластовая вода/нефть, наноэмульсия/нефть, наносуспензия/нефть.?10. Экспериментальное изучение краевого угла смачивания в системах: пластовая вода/горная порода, нефть/горная порода, наноэмульсия/горная порода, наносуспензия/горная порода.?11. Экспериментальное изучение вытеснения нефти из керна с помощью наносуспензий.?12. Экспериментальное изучение вытеснения нефти из керна с помощью наноэмульсий.?13. Моделирование вытеснения нефти из керна с помощью наноэмульсий и наносуспензий.?14. Анализ и систематизация полученных данных, и разработка на их основе практических рекомендаций по применению наносуспензий и наноэмульсий в технологиях разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений.